ANSYS石门坎水电站双曲拱坝三维有限元静力分析

石门坎水电站常态混凝土双曲拱坝温控技术 杨仲洪杨和明曹龙王波峡 摘要混凝土施工期温度控制，是混凝土大坝防裂的关键技术问题。石门坎水电站大坝 设计为常态混凝土双曲拱坝，高温季节持续时间长，低温季节昼夜温差大，气温骤降频繁， 混凝土温控工作的难度较大，针对这种特定情况，施工期间采取了一系列相应的温控防裂 措施，有效地预防了坝体裂缝。 关健词石门坎常态混凝土双曲拱坝温控技术 1工程概况 石门坎水电站大坝设计为常态混凝土双曲拱坝（见图1），最大坝高111m，拱坝体 形采用抛物线双曲拱，拱冠梁底宽23.917m，厚高比0.222。坝顶长296.26m(顶拱上游 面弧长)，分15个坝段，其中1#～5#坝段为右岸挡水坝段，6#～9#坝段为河床溢流坝段， 10#～15#坝段为左岸挡水坝段。大坝混凝土总量35万m3，混凝土强度等级主要为c20、 c25，级

拱坝接缝灌浆质量对建筑物蓄水后安全起到至关重要的作用,从灌浆系统加工、安装到灌浆质量检查,中间有众多交叉施工,历时长,若有一工序质量失控,会造成灌浆实施困难,甚至造成接缝灌浆失败。本文详细阐述接缝灌浆全工艺的操作流程、方法,操作要求及对特殊情况的处理方法,经质量检查,石门坎电站接缝灌浆施工质量良好。

石门坎水电站常态混凝土双曲拱坝温控技术 杨仲洪杨和明曹龙王波峡 摘要混凝土施工期温度控制，是混凝土大坝防裂的关键技术问题。石门坎水电站大坝 设计为常态混凝土双曲拱坝，高温季节持续时间长，低温季节昼夜温差大，气温骤降频繁， 混凝土温控工作的难度较大，针对这种特定情况，施工期间采取了一系列相应的温控防裂 措施，有效地预防了坝体裂缝。 关健词石门坎常态混凝土双曲拱坝温控技术 1工程概况 石门坎水电站大坝设计为常态混凝土双曲拱坝（见图1），最大坝高111m，拱坝体 形采用抛物线双曲拱，拱冠梁底宽23.917m，厚高比0.222。坝顶长296.26m(顶拱上游 面弧长)，分15个坝段，其中1#～5#坝段为右岸挡水坝段，6#～9#坝段为河床溢流坝段， 10#～15#坝段为左岸挡水坝段。大坝混凝土总量35万m3，混凝土强度等级主要为c20、 c25，级

石门坎水电站混凝土双曲拱坝具有施工强度大、工期紧、技术与质量要求高、温度控制严格等特点,在施工中科学地进行质量控制,为确保拱坝的混凝土浇筑质量和快速施工提供了保证。本文针对石门坎水电站双曲拱坝混凝土施工工艺及质量、温控进行了详细的论述。

石门坎水电站双曲拱坝坝肩槽爆破开挖施工采用\"预裂孔+垂直梯段孔+预留缓冲保护层\"的爆破技术,以降低爆破振动对坝肩围岩的破坏,保证了边坡的稳定,又确保了建基面的开挖质量和施工期安全。建基面钻孔设计采用autocad辅助设计,计算出每一个孔的所有造孔参数,确保预裂钻孔做到\"准,齐,平,直\

石门坎电站坝区山体陡峭,大型施工设备布置难度大,加之河道汛期承担泄洪任务,设备布置受到限制,布置坝后门机-汽车栈桥有效地解决了混凝土入仓难题,保证了坝体混凝土施工的连续进行,入仓强度满足施工质量、工期要求。

大坝配电中心是保证水电站大坝电气设备安全稳定运行的极为重要的供电系统,围绕石门坎水电站大坝配电中心的建设过程,重点介绍建设过程的管理方法。配电中心的成功投运为大坝表孔、中孔启闭机及进水口闸门等电气设备以及营地生活供电提供了有力的安全保障。

一般坝基固结灌浆要求先浇筑一定厚度的盖重层混凝土,而后进行灌浆,影响坝体混凝土浇筑,对于工期要求紧张的工程来说,无盖重固结灌浆解决了灌浆与混凝土施工工期的矛盾关系。阐述了无盖重固结灌浆施工工艺操作流程及方法,拟定的参数经压水试验和声波检测手段检查,符合预定的灌浆效果。

介绍利用垂线法进行石门坎水电站已埋设正垂管管壁间隙测量,计算待安装正垂管偏移量。利用垂线法进行正垂管放样方法简单易行,能获得较高的量测精度,并在石门坎水电站取得较好的安装效果。

云南石门坎水电站的开发任务主要为发电。水电站装机容量130mw,针对石门坎水电站的水力特性,充分考虑电站的实际运行条件,优化水力机械设计,保证在汛期高含沙水流条件下有较优的安全运行工况,又在非汛期低含沙水流条件下保证设备高性能运行,并为电站运行维护创造便利的条件。

导流洞的开挖支护过程模拟是一个三维空间问题。采用国际先进的plaxis程序,将模拟分析结果与导流洞实际开挖支护情况进行对比,更好地把握导流洞施工过程中围岩应力分布及变形规律,以期更好地指导地下洞室工程的开挖和支护。

为了弄清石门坎水电站拱坝泄洪消能的能力,通过拱坝泄流能力水工模型试验,分别模拟3个表孔和两个中孔单独或表孔、中孔联合运用条件下泄流能力、出口流速、压力分布及消能冲刷情况。以验证原设计方案中表孔、中孔体型设计是否合理,从而最终确定表孔、中孔的设计体型。模拟泄洪过程中消力池底板的受力情况变化,根据受力情况提出改善措施,防止发生揭底破坏。对泄洪的雾化问题进行简单分析,提出意见。

石门坎水电站混凝土拱坝施工需跨两个夏季,横缝灌浆自然温度不能满足封拱时的温度要求,需采取通水冷却措施。采用三维有限元方法,对石门坎水电站混凝土一期通水冷却进行了多种工况的三维仿真计算分析,得到一期冷却规律:水管间距相同情况下,通水水温越低,削减水化热越多,降低混凝土最高温度效果越好;通水水温相同情况下,水管间距越小,削减水化热越多,降低混凝土最高温度效果越好。

石门坎电站拱坝中孔、表孔悬挑幅度大,施工工期紧,施工安全和施工质量管理、控制难度大。采用常规组合钢模支模、连续\"反拉\"加固法施工,保证了施工进度、质量和安全管理目标的实现,并做到费用最小,该方法施工快速、成本低、施工简单,值得推广。

进口闸门的布置及运用方式将对电站的运行产生重要影响。配合石门坎电站采用了一洞两机的引水方式,为保证机组运行的独立性,在每个机组的进口设置快速阀门。重点介绍进口闸门和拦污栅的主要设计理念和策略。

介绍了石门坎水电站拌和站制冷系统的制冷原理、制冷工艺、设备及其布置,该系统采取对粗骨料吹冷风后将粗骨料温度降低-6℃左右,并加5℃的冷水及-8℃的片冰就能保证夏季出机口的温度。

石门坎水电站引水洞施工交通洞设计,按相关规范的要求,并结合其它水电站施工交通洞的经验,对施工交通洞的布置进行了变更设计,包括空间位置的布置、断面的核算和封堵体的设计。

结合作者参加石门坎水电站的建设管理,在施工图设计过程中,对设计方案进行认真的审查,提前做好设计优化建议,既有利于机组安全稳定运行,又达到节省费用和缩短工期的目的。

通过工程实例分析，介绍在水电站引水洞不良地质段岩体的开挖支护中，采用超前小导管支护技术的前提条件和技术关键，综述关键环节施工技术，为今后水电引水洞工程开挖支护提供借鉴。

水电站工程建筑物装修需因地制宜,在考虑安全、适用、经济、美观的同时,应考虑与自然环境相协调,并体现企业文化和精神。系统介绍石门坎水电站工程厂区建筑装修要点,充分结合工程的特性,从设计理念、工艺质量出发,达到了最佳装修效果。

介绍石门坎水电站安全监测系统设计。石门坎水电站监测设计能较好地进行电站边坡、坝基稳定性、坝基渗流、坝体应力应变等的监测,建立了一套集中、精简、高效的工程安全监测系统。

采用三维有限元方法对石门坎水电站钢岔管结构体形进行优化,考虑施工中的不确定因素,就总缝隙宽和围岩弹性抗力进行了敏感性分析。结果表明:在一定的平面布置条件下,岔管管壳应力集中的程度取决于管壳母线间的转折角大小;缝隙大小对埋藏式岔管的应力分布影响较为敏感,缝隙越小,围岩分担作用越明显;围岩对岔管的应力大小及分布影响显著。